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Wasser- und Druck-Elemente im Spiel: Ein neues Triboelektrisches Material zeugt elektrische Energie ab.
Ein Forschungsprojekt der Technischen Universität Hamburg und des Deutschen Elektronen-Synchrotrons hat ein Material mit Nanoporen entwickelt, das durch den Anwesenheit von Wasser und einem sich ändernden Druck Strom erzeugt. Dieser triboelektrische Effekt ist bekannt aus dem Kämmen von Haaren oder dem Kontakt zwischen Luftballons und Kleidung.
Die Forschungsgruppe hat eine Silizium-Nanoporen-Tasche entwickelt, die Wasser aufnimmt und es dann wieder abgibt. Der gesamte Vorgang kann durch eine sich ändernde Druckwelle ausgelöst werden, was genügt, um eine messbare elektrische Energie zu erzeugen.
Bei dieser zyklischen Bewegung konnte die Forschungsgruppe die elektrische Energie erzeugen, verursacht durch Reibung des Wassers an den Nanoporen. Eine Studie, die in Nano Energy veröffentlicht wurde, ergab, dass die Effizienz bei 9 Prozent in Bezug auf die mechanische Arbeit lag, die für das Eindringen und Ausstoßen des Wassers nötig war.
Das neue System wird als Intrusion-Extrusion triboelektrischer Nanogenerator bezeichnet. Es soll eine um drei Größenordnungen höhere Energiedichte in Form von Poren besitzen als früheres Material mit Pulverporen. Zudem wurden hohe Leistungsspitzen im Millisekundenbereich bereits erreicht, während das neue System über mehrere Minuten Strom erzeugen sollte.
Das System wird durch die Verwendung des häufig vorkommenden Siliziums und einer gut kontrollierbaren Herstellung ermöglicht. Es ist daher realistisch, dass es in Zukunft für praktische Anwendungen wie die Erzeugung von Strom für autonome Systeme verwendet werden kann. Diese sollten mit Sensorsystemen ausgestattet sein, die unabhängig sind und ohne Batterie funktionieren können.
Ein Forschungsprojekt der Technischen Universität Hamburg und des Deutschen Elektronen-Synchrotrons hat ein Material mit Nanoporen entwickelt, das durch den Anwesenheit von Wasser und einem sich ändernden Druck Strom erzeugt. Dieser triboelektrische Effekt ist bekannt aus dem Kämmen von Haaren oder dem Kontakt zwischen Luftballons und Kleidung.
Die Forschungsgruppe hat eine Silizium-Nanoporen-Tasche entwickelt, die Wasser aufnimmt und es dann wieder abgibt. Der gesamte Vorgang kann durch eine sich ändernde Druckwelle ausgelöst werden, was genügt, um eine messbare elektrische Energie zu erzeugen.
Bei dieser zyklischen Bewegung konnte die Forschungsgruppe die elektrische Energie erzeugen, verursacht durch Reibung des Wassers an den Nanoporen. Eine Studie, die in Nano Energy veröffentlicht wurde, ergab, dass die Effizienz bei 9 Prozent in Bezug auf die mechanische Arbeit lag, die für das Eindringen und Ausstoßen des Wassers nötig war.
Das neue System wird als Intrusion-Extrusion triboelektrischer Nanogenerator bezeichnet. Es soll eine um drei Größenordnungen höhere Energiedichte in Form von Poren besitzen als früheres Material mit Pulverporen. Zudem wurden hohe Leistungsspitzen im Millisekundenbereich bereits erreicht, während das neue System über mehrere Minuten Strom erzeugen sollte.
Das System wird durch die Verwendung des häufig vorkommenden Siliziums und einer gut kontrollierbaren Herstellung ermöglicht. Es ist daher realistisch, dass es in Zukunft für praktische Anwendungen wie die Erzeugung von Strom für autonome Systeme verwendet werden kann. Diese sollten mit Sensorsystemen ausgestattet sein, die unabhängig sind und ohne Batterie funktionieren können.